Question

一質(zhì)量為4kg的物體靜止在粗糙的地面上，物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，用一水平力F=10N 拉物體由A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)8s后撤去拉力F，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間物體到達(dá)B點(diǎn)停止．（g=10m/s²）求：
（1）在拉力F作用下物體運(yùn)動(dòng)的加速度多大？
（2）撤去F后物體運(yùn)動(dòng)的距離多大？運(yùn)動(dòng)時(shí)間多長(zhǎng)？
（3）畫(huà)出物體整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的速度-時(shí)間圖象．

Answer 1

分析：（1）分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可知，物體先做加速度運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可以求得加速度的大小，
（2）撤掉拉力后再做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律求得加速度，再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求得位移和時(shí)間，
（3）根據(jù)整體的運(yùn)動(dòng)情況可以畫(huà)出速度-時(shí)間圖象．

解答：解：（1）加速時(shí)，物體受重力、拉力、支持力和摩擦力四個(gè)力的作用，由牛頓第二定律：
       F-μmg=ma₁      
解得：a₁=0.5m/s²    
（2）加速過(guò)程中由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得    v=a₁t₁=4m/s，
撤去F后  a₂=-μg=-2 m/s²     
由     2a₂x₂=0-v²   
所以   x₂=4m，
由速度公式可得 0-v=a₂t₂  
所以   t₂=2s．
（3）由（1）（2）的分析可知，物體的初速度為0，做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)8s，速度達(dá)到=4m/s，
之后開(kāi)始勻減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)2s，速度減為0．所以速度-時(shí)間圖象如圖所示．
答：（1）在拉力F作用下物體運(yùn)動(dòng)的加速度0.5m/s²，
    （2）撤去F后物體運(yùn)動(dòng)的距離是4m，時(shí)間是2s，
    （3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的速度-時(shí)間圖象如圖所示．

點(diǎn)評(píng)：由牛頓第二定律求得加速度后，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解即可，本題主要就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用，題目較簡(jiǎn)單．